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Menus propos sur les sciences

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282 pages

Qu’est-ce qu’une machine ? demandait-on à un ouvrier anglais. — Tout ce qui, au-delà des dents et des ongles, sert à travailler, répondit-il. — L’ouvrier se trompait ; les dents et les ongles sont eux-mêmes des machines ainsi que nos membres qui sont des leviers. On pourrait même dire que ce sont les machines naturelles dont il dispose qui donnent à l’homme l’idée des machines artificielles qu’il invente.

Au début, l’homme se sert tout naturellement de ce qu’il a en lui ou de ce qui ne lui coûte aucun effort.

Fruit d’une sélection réalisée au sein des fonds de la Bibliothèque nationale de France, Collection XIX a pour ambition de faire découvrir des textes classiques et moins classiques dans les meilleures éditions du XIXe siècle.


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À propos de Collection XIX

Collection XIX est éditée par BnF-Partenariats, filiale de la Bibliothèque nationale de France.

Fruit d’une sélection réalisée au sein des prestigieux fonds de la BnF, Collection XIX a pour ambition de faire découvrir des textes classiques et moins classiques de la littérature, mais aussi des livres d’histoire, récits de voyage, portraits et mémoires ou livres pour la jeunesse…

Édités dans la meilleure qualité possible, eu égard au caractère patrimonial de ces fonds publiés au XIXe, les ebooks de Collection XIX sont proposés dans le format ePub3 pour rendre ces ouvrages accessibles au plus grand nombre, sur tous les supports de lecture.

Félix Hément

Menus propos sur les sciences

AVERTISSEMENT

DE LA PREMIÈRE ÉDITION

Je ne présente pas comme un livre achevé ces pages écrites au courant de la plume. Mais cette publication, si modeste qu’elle soit, a cependant un but. Depuis vingt ans environ, je suis membre du Corps enseignant, et depuis plus de dix ans, je fais partie des associations qui s’occupent de l’instruction des classes laborieuses. J’ai été assez heureux pour me trouver parmi ceux qui ont inauguré les Bibliothèques populaires et les Conférences ; j’ai même créé celles qu’un public sympathique désigna sous le nom de Conférence du quai Malaquais, et qui étaient spécialement destinées aux femmes. Dans les journaux ou j’écris chaque semaine1, j’ai continué à enseigner, et c’est aussi le but que je me suis proposé en publiant ce livre.

Bien que le ton de ces leçons soit celui d’une causerie familière, j’espère que le lecteur sentira l’intérêt et l’importance des questions qui y sont agitées.

FÉLIX HÉMENT

Juillet 1866.

MÉCANIQUE

I

LA MACHINE

§ 1

Qu’est-ce qu’une machine ? demandait-on à un ouvrier anglais. — Tout ce qui, au-delà des dents et des ongles, sert à travailler, répondit-il. — L’ouvrier se trompait ; les dents et les ongles sont eux-mêmes des machines ainsi que nos membres qui sont des leviers. On pourrait même dire que ce sont les machines naturelles dont il dispose qui donnent à l’homme l’idée des machines artificielles qu’il invente.

Au début, l’homme se sert tout naturellement de ce qu’il a en lui ou de ce qui ne lui coûte aucun effort. Il trouve dans ses membres des machines toutes prêtes ; dans les pierres, des armes ou des outils tout faits. Veut-il boire ? Il rassemble ses doigts, arrondit sa main en coupe, et puise à même dans l’eau du ruisseau. Plus tard il trouvera l’écorce durcie et résistante d’un fruit ou le crâne d’un de ses semblables qui lui fournira un vase naturel. Son instinct d’imitation une fois éveillé, il façonnera lui-même des ustensiles divers en creusant le bois ou en moulant l’argile. Ainsi il invente le seau, la cruche, la jarre, etc.

Des raisons nombreuses le poussent à s’établir au bord des lacs et des cours d’eau. Le besoin d’eau d’abord, puis les ressources de la pêche ; enfin, le fleuve est pour lui une voie de communication, un chemin qui marche et qui porte où il veut aller. Il trouve donc l’eau à sa portée, et sans peine il remplit son vase. Mais lorsqu’il sera forcé de s’éloigner du fleuve, de vivre dans les forêts ou dans les terres, il creusera des puits, et, de ce jour, il inventera la corde pour y suspendre le seau. Enfin viendra cette ingénieuse machine, la poulie, qui permet de tirer la corde dans un sens plus commode sans qu’il y ait de force perdue.

Le seau fournit tout d’un coup une assez grande quantité d’eau : c’est donc une dépense de force notable en un temps relativement court. A l’aide de la pompe, le travail est décomposé. On obtient la même quantité d’eau en détail, par une série de faibles efforts et à la condition d’y employer un temps plus long.

Par ce seul exemple pris au hasard, on voit comment l’homme arrivé graduellement à la machine la plus complète.

§ 2

Quel but se propose-t-on en inventant une machine ?

Pour répondre à cette question, examinons quelques machines et, par les services qu’elles nous rendent, nous jugerons de la pensée qui les a fait créer. La poulie, par exemple, dont il vient d’être question, est destinée à changer la direction d’un mouvement, ou, sans modifier la direction, d’en changer le sens. Dans certains cas, c’est pour rendre la manœuvre plus commode, par exemple, lorsqu’on fait monter un seau en tirant la corde en sens contraire.

Mais en général un mouvement ne saurait être transformé sans qu’il en résulte une transformation de la force appliquée à la machine. Lorsqu’à l’aide d’un levier, le maçon soulève une pierre très-lourde, qu’il n’eût pu soulever avec la main, il semble que le levier multiplie la force, et c’est ainsi que pense le monde. Ce qu’on voit, c’est ce que l’on gagne en force ; ce qu’on ne voit pas, c’est ce que l’on perd en espace ou en vitesse. Car pendant que la main armée du levier fait un grand mouvement, la pierre s’élève d’une très-petite hauteur. De sorte que si, grâce au levier, on peut soulever un poids dix fois plus grand que celui que soulèverait la main seule, en revanche on ne le soulève que d’une hauteur dix fois moindre que celle parcourue par la main.

On n’apprécie exactement un travail qu’autant qu’on tient compte de la force dépensée et de l’espace ou de la vitesse, c’est le produit de ces deux éléments qui seul peut servir de mesure au travail accompli. Tant qu’on ne fera intervenir que l’un d’eux, on n’aura qu’une notion fausse, et des machines, et du travail. Si divers ouvriers payés à la tâche transportent des fardeaux de poids égaux à des distances inégales, il sera injuste de les rétribuer également, c’est-à-dire sans tenir compte de la distance. Si des hommes puisent de l’eau avec des seaux d’égale capacité dans des puits de profondeurs différentes, il sera injuste de ne les rétribuer qu’en raison de la quantité d’eau fournie et sans avoir égard à la profondeur de chaque puits.

Qu’on veuille bien observer les résultats fournis par chaque machine et les efforts de chaque moteur, on sera toujours frappé de ce fait que ce que l’on gagne en force, on le perd en vitesse. Il serait bien étrange en effet qu’une machine qui n’est, après tout, qu’un assemblage de pièces diverses de bois ou de métal, c’est-à-dire de corps ne pouvant produire de la force, eût pourtant la propriété de multiplier ce qu’elle ne peut produire. La machine est un intermédiaire qui modifié, mais elle ne fait que transmettre ce qu’elle reçoit en le distribuant sous une forme différente de celle sous laquelle elle l’a reçu. Elle divise la force afin de l’appliquer sur un plus grand nombre de points, comme une personne qui change une pièce d’argent en monnaie de cuivre afin de l’employer à un plus grand nombre d’usages. Mais naturellement, si je divise ma force en cent parties égales, en chaque point où sont appliqués ces centièmes de force, je ne saurais produire plus d’un centième d’effet. Ainsi, je puis, avec la main, soulever un poids de quinze kilogrammes à un mètre de haut dans une seconde, mais si j’exerce mes efforts par l’intermédiaire du levier sur un poids de cent cinquante kilogrammes, c’est-à-dire dix fois plus grand, il n’y aura qu’un dixième de ma force en chacun des quinze kilogrammes dont se composent les cent cinquante kilogrammes. Dès lors, chacun de ces quinze kilogrammes et, par suite, les cent cinquante ne pourront être soulevés que du dixième d’un mètre, soit d’un décimètre.

Prenons encore un dernier exemple, la presse hydraulique, pour justifier une fois de plus ce principe : qu’on gagne en force ce qu’on perd en vitesse et réciproquement. Cette machine, on le sait, permet d’exercer d’énormes pressions au moyen d’efforts relativement faibles. On s’en sert tantôt pour réduire le volume de certains corps afin d’en rendre le transport facile, tantôt pour extraire les liquides ou les sucs contenus dans certains corps.

Imaginez deux cylindres, l’un très-grand, l’autre très-petit, verticaux tous deux, mis en communication par un tuyau horizontal. Dans chacun est un piston. Supposez maintenant qu’on refoule de l’eau du petit cylindre dans le grand à l’aide du piston, le grand piston s’élèvera, mais dix fois moins, s’il est dix fois plus grand, cent fois moins, s’il est cent fois plus grand. C’est en effet la même quantité d’eau qui passe d’un tuyau dans l’autre et qui, s’étendant en surface, perd nécessairement en hauteur.

On pourrait ainsi vérifier sur chaque machine l’exactitude du principe énoncé.

§ 3

Non-seulement les machines ne font rien gagner, mais elles font perdre une partie de la force. Tout intermédiaire, quel qu’il soit, machine ou employé, se paie. Je ne puis me servir du levier sans le soutenir, sans avoir, par conséquent, à dépenser pour cela une portion de mes efforts que j’emploierais directement à mon but si je ne faisais pas usage du levier. Comment faire usage de la poulie sans vaincre la raideur de la corde pour la forcer à s’enrouler sur la gorge de la poulie ? Comment faire engrener deux roues dentées, et, en général, comment unir deux organes quelconque, sans qu’il y ait frottement ? Toutes ces résistances consomment une partie de la force, toutes diminuent l’effet utile ou le rendement de la machine. Une partie de la force appliquée à la machine est donc perdue, c’est celle qui est employée à vaincre les diverses résistances qu’on y rencontre. De sorte que jamais la totalité de la force employée n’est utilisée pour le but qu’on se propose d’atteindre avec la machine.

Une chute d’eau fait tourner une roue, celle-ci transmet son mouvement à des roues dentées qui, à leur tour, font aller les meules, mais la force qui anime les meules n’est pas égale à celle qui fait mouvoir la roue hydraulique. La machine a servi d’intermédiaire et, comme tout intermédiaire, elle a pris sa part. Une machine idéale serait celle qui transmettrait intégralement ce qu’elle recevrait. Cela ; ne saurait être, car toute machine est faite d’organes matériels ; il y a du bois, du fer, des cordes et, par conséquent, des frottements, des chocs, etc., qui produisent du bruit, c’est de la force qui s’en va en bruit sans aucune utilité. Défiez-vous des machines bruyantes ; elles ressemblent à ces gens qui font un grand étalage et peu de besogne. Ayant usé leurs efforts à faire des démonstrations ; il ne leur reste plus assez de force pour les affaires. Une machine qui marche silencieusement possède des organes de formes, de dimensions et de poids calculés de telle sorte que leurs mouvements s’accomplissent sans efforts. Ils tournent, se balancent, vont et viennent dans des sens divers et semblent se jouer comme une ronde d’êtres, animés se tenant par les mains.

Voyez la machine humaine. Les bras ont beau s’agiter, les jambes peuvent courir portant le corps comme un fardeau, et pourtant rien ne grince, rien ne crie. Point de frottement, de raideur ni de chocs, ou plutôt le moins possible. Il est vrai que le moteur et la machine ne sont pas distincts, chaque muscle est tout à la fois producteur et consommateur, c’est une machine-moteur.

Comment peut-on après cela rêver le mouvement perpétuel ? Non le mouvement permanent dont nous avons des exemples dans chacune de nos horloges et qui est entretenu parce qu’on remonte l’horloge, mais le mouvement perpétuel, c’est-à-dire un mouvement qui se transmet à travers une machine sans que celle-ci en prenne une part, une sorte d’intermédiaire complétement désintéressé, ou, si l’on veut, des employés qu’on ne paie point et qui font de bonne besogne. Une machine impossible où des pièces de bois ou de métal tournent les unes sur les autres sans frotter, où les cordes s’enroulent et se déroulent sans résistance, où des roues tournent sans déplacer l’air qui les enveloppe, où des pistons s’agitent sans qu’il y ait de chocs produits. A cette seule condition, la machine, commissionnaire intègre, transmettra fidèlement la force qu’elle aura reçue. L’action de la chute d’eau, appliquée à la roue hydraulique, courra à travers les divers organes pour atteindre sans avoir perdu de son énergie les. meules qui broient le grain ; la puissance de la vapeur passera intégralement des pistons aux roues qui emporteront le convoi, ou à l’hélice qui entraîne le bâteau. Une pareille machine ne saurait exister, et le mouvement perpétuel est une chimère.

II

LE MOTEUR

La machine est un composé d’organes matériels, c’est un être inerte, si un moteur ne l’anime pas. Que peuvent faire des pièces de bois ou de métal,. unis d’une manière quelconque ? Ni leur forme, ni leur grandeur, ni leur union ne peuvent leur donner le mouvement. La voiture restera immobile sans l’action du cheval, la locomotive, sans l’action de la vapeur, le moulin sans l’impulsion de l’eau, du vent ou de la vapeur.

A l’origine, avant la conquête des animaux domestiques, l’homme est à lui-même son propre moteur. Plus tard, le cheval, le bœuf, le chameau, l’éléphant, le renne partageront ses travaux. Ce sont là les moteurs animés.

Tous les travaux de l’antiquité, si considérables qu’ils soient, ont été exécutés par des moteurs animés et à l’aide de quelques machines simples. Les monuments si imposants de l’Égypte ont été élevés par des milliers d’esclaves, qui y ont usé leur vie. On peut s’en étonner au premier abord, quand on considère la grandeur de l’œuvre et la faiblesse des moyens : cela paraît au contraire plus naturel si l’on tient compte de la multitude des ouvriers, du temps employé et du peu de souci qu’avaient les anciennes sociétés de la vie humaine. Certains insectes qui vivent en société élèvent des monuments qui, toute proportion gardée, sont plus grands que les pyramides. On peut obtenir bien plus qu’on ne le croit d’hommes dont la vie n’est comptée qu’en raison des services matériels. On les use, dira-t-on, qu’importe, s’ils sont assez nombreux pour être constamment renouvelés.

Ce qui fait l’infériorité des civilisations antiques, ce n’est pas seulement d’avoir eu des esclaves, — il en existe encore sous d’autres noms au milieu de nous, — c’est d’avoir admis le droit d’en posséder et d’en user en toute liberté comme d’une chose. Ce qui est au contraire une marque de progrès pour notre temps, c’est le respect de la vie qu’on a étendu jusqu’aux animaux domestiques. Non seulement l’homme est protégé par les lois et d’ailleurs il est libre, mais l’animal, cet éternel esclave de l’homme est aussi sauvegardé contre les mauvais traitements du maître qu’il nourrit et qu’il enrichit.

Quel détestable et faux calcul que celui qui porte à exiger un travail excessif des moteurs animés ! Le travail accompli par ces moteurs n’est jamais plus fructueux que lorsqu’il est lent et régulier. La force consommée est ainsi remplacée par une force nouvelle. Les violents efforts, au contraire, nécessitent un temps de repos assez long. En outre, l’animal s’épuise, il meurt jeune, sans avoir rendu les services qu’on en pouvait attendre. Mais ce qu’il y a surtout à déplorer, ce sont les brutalités qu’entraîne nécessairement l’habitude d’exiger un travail anormal.

L’eau et le vent ont été ensuite utilisés concuremment avec les moteurs animés. Ce sont des puissances plus grandes et presque gratuites. Il n’y a pas à les nourrir, à les abriter, à les soigner, mais rien ne saurait ni les exciter ni les tempérer. Quelle excellente chose, pense-t-on, qu’un moteur puissant, infatigable et gratuit. Oui, mais quelle détestable chose qu’un moteur sur lequel on ne peut compter. Le vent souffle ou ne souffle pas, il souffle dans une direction ou dans une autre, il est violent ou faible. Quoi de plus incertain, de plus mobile, de plus variable que le vent. Et l’eau ! elle manque en été, elle est trop abondante en automne ; la chaleur vide le fleuve que les pluies gonflent jusqu’au débordement. L’hiver immobilise les eaux sous forme de glace. Ainsi rien de régulier avec de semblables moteurs ; l’excès du travail ou le chômage forcé, l’abondance ou la disette, la vie sauvage au lieu de la vie civilisée.

La vapeur n’agit pas comme les moteurs animés d’une manière intermittente et pendant un temps limité ; son action ne s’exerce pas, comme celle des éléments, d’une manière irrégulière et à des intervalles. de temps variables. Elle ne ressemble pas à l’atmosphère qui est tantôt calme, tantôt doucement agitée, tantôt traversée par de violents courants, ni au fleuve au cours inégal, considérablement réduit pendant la sécheresse ou grossi par la débâcle des glaces ou les pluies torrentielles. Elle n’est pas gratuite, il est vrai, mais elle est docile, d’une action régulière et continue. Elle s’adapte aux machines les plus variées et n’est pas moins précieuse pour la facilité avec laquelle on la dirige que pour les divers degrés d’énergie qu’elle peut acquérir. Elle régularise le travail, le civilise, pour ainsi dire, en le rendant toujours possible. Désormais les meules du moulin, aussi bien que la scie, le laminoir et la filière marchent selon les besoins du commerce et de l’industrie. Le vaisseau fend les ondes en dépit des vents contraires. La machine à vapeur devient une main puissante, souple, délicate, ingénieuse et infatigable, également habile pour les travaux les plus divers.

Veut-on maintenant connaître la puissance relative de ces divers moteurs.

III

L’OUTIL

A quoi sert l’outil ?

L’outil est destiné à modifier dans sa forme, ses dimensions ou son aspect, un fragment quelconque de matière. Les outils se sont perfectionnés comme le langage ; d’abord grossiers et informes comme la pierre du chemin, comme le silex naturel, ils étaient tout à la fois les armes, les ustensiles et les outils de l’homme primitif. Plus tard, ils furent de silex poli, usé de manière à présenter des arêtes tranchantes, taillé en forme de hache, de flèche pu de couteau. Ceux-ci, à leur tour, cèderont la place aux outils de bronze qui seront remplacés par les outils de fer et d’acier.

C’est le feu qui permit d’utiliser le métal. D’abord, on put le dégager du sein de ses combinaisons avec les corps étrangers ; puis on parvint à le ramollir. Battu pendant qu’il était chaud, il reçut les formes les plus variées. Aussi les premiers hommes qui travaillent les métaux sont-ils des forgerons.

La découverte de la trempe de l’acier fut, pour ainsi dire, la conquête d’un nouveau métal. On connaissait évidemment l’acier et la fonte, du moment que le fer lui-même était connu, car, on le sait déjà, ces substances, qui diffèrent beaucoup dans leurs propriétés, diffèrent peu dans leur composition. La trempe donnait à l’acier de nouvelles et précieuses qualités ; la trempe, c’est-à-dire un refroidissement brusque, une sorte de saisissement qui immobilise les molécules dans une situation anormale. L’acier est chauffé, ses molécules se sont écartées, il s’est dilaté, vite on le plonge dans un liquide froid et le voilà trempé. Plus le refroidissement est vif, plus la trempe est forte. L’acier, déjà si différent du fer, s’en sépare plus nettement encore. Cette opération si simple en a fait un des corps les plus durs et d’une dureté qui varie avec la trempe, mais, en même temps, il est devenu fragile. On le réchauffe, on le recuit, et les molécules s’écartent de nouveau peu à peu, et choisissent une position moins anormale que celle qu’elles avaient brusquement prise sous l’influence de la trempe.

Ainsi, par un juste emploi de la trempe et du recuit, on arrive à varier la dureté des outils, à les rendre d’autant plus durs. que les substances sur lesquelles s’exerce leur action sont elles-mêmes plus résistantes. On possède dès lors un corps qui peut rayer, ronger, entamer plus ou moins profondément les métaux.

Est-ce là tout ? — Non. Si la dureté est en cette circonstance une propriété essentielle, car pour qu’un corps puisse en rayer un autre, pour qu’il puisse pénétrer dans cet autre, il faut qu’il soit plus dur, il est une autre qualité non moins importante, et qui même permet de tirer de la dureté tout le parti possible, c’est la forme qu’on donne à l’outil. Si l’on y regarde de près, on s’aperçoit bientôt que le plus souvent l’outil est un ongle ou une dent d’acier. Comme c’est l’ongle ou la dent qui agit, on ne trempe que l’extrémité de l’outil et on évite ainsi que la partie supérieure ne soit fragile. L’outil devient donc un doigt souple et résistant armé d’un ongle acéré.

Tant qu’on ne fit usage que d’outils tenus à la main, on ne construisit les grandes pièces métalliques qu’en petit nombre. Aussi les premières machines à vapeur renferment-elles un certain nombre d’organes en bois, et les transformations de mouvement sont-elles limitées. Un outillage plus complet et plus puissant pouvait seul permettre de travailler de grandes pièces et de réaliser d’autres moyens de transmission que le balancier ; d’autre part, la vapeur seule offrait une force suffisante et d’un emploi facile pour manier un outil plus énergique. On s’explique ainsi comment la vapeur a été une cause directe et indirecte de la création des machines-outils : la force de l’homme est remplacée par la vapeur, et sa main par une machine.

C’est donc tout à la fois la puissance, la régularité, la continuité et l’amplitude des mouvements. Malheureusement il n’est pas possible d’avoir la rapidité avec tout cet ensemble de qualités. L’ongle d’acier gratte lentement parce qu’il gratte avec force. Aussi toutes les machines-outils frappent-elles par leur masse imposante et la lenteur de leur action. On s’arrête devant ces colosses de fer, et on se demande pourquoi toute cette charpente massive en. métal !

Il la faut pour consolider l’outil ; il la faut encore pour supporter la pièce sur laquelle l’outil s’exerce. Il s’agit ici, on le comprend sans peine, du travail du fer. Cherchez parmi les nombreuses pièces de cette construction le petit outil qui agit, vous trouverez un rabot, un burin, un foret, un taraud.

Le rabot a la forme d’une griffe. Il avance le long de la pièce à unir ou à aplanir, dans un plan horizontal ou dans un plan vertical, supporté par un chariot que l’on peut faire mouvoir de manière à rapprocher ou à éloigner l’outil de la pièce, afin de l’entailler plus ou moins profondément.

La machine à raboter devient machine à mortaiser si le rabot est employé à pratiquer des rainures nommées mortaises, en détachant sur un point déterminé une portion de métal plus ou moins considérable.

Ce même rabot, agissant à l’intérieur des cylindres, pour en rendre la surface unie et la section circulaire dans tous les points, prend le nom d’alésoir. Dans un cylindre alésé, le piston glisse presque sans frottement et sans pourtant laisser d’issue à la vapeur.

Enfin, ce même rabot, associé au tour, permet de raboter circulairement et de faire des cylindres aussi facilement que des surfaces plates. Dans ce cas, le support du rabot se meut suivant la longueur de la pièce à tourner et le rabot se présente perpendiculairement à l’axe de cette pièce. Il arrache le métal par cercles successifs, très-étroits, à la façon dont on pèle une pomme en tournant tout autour du fruit et en avançant en même temps d’un pôle du fruit à l’autre. C’est alors la machine à buriner.

, Le foret est destiné à percer, il agit à.la façon du tire-bouchon, il pénètre dans le métal en tournant sur lui-même et en avançant, comme la vrille, dans le bois ou la pierre. C’est une sorte de rabot oblique qui ronge le métal dans une direction inclinée par rapport à la surface. Plus le métal est dur, plus on l’attaque avec ménagement : la partie tranchante de l’outil est alors moins aiguë et s’avance en effleurant pour ainsi dire le métal. L’attaque est au contraire. plus vive si la résistance est moins grande ; l’outil est alors plus tranchant et s’avance plus rapidement.

On peut détacher tout d’un coup, à l’emporte-pièce, la totalité du fragment de métal. L’emporte-pièce est une sorte de couteau circulaire ou polygonal, selon la forme des trous que l’on veut pratiquer. Il s’avance perpendiculairement à la pièce à percer, pénètre par pression et chasse devant lui le métal qui semble devenu plus doux et avoir acquis une fluidité inaccoutumée. Cette machine. porte le nom de machine à percer.

Dans chacune des machines précédentes, on utilise la vis pour obtenir des mouvements de progression continue, ayant des vitesses variées. La vis est donc elle-même une des machines les plus utiles et qui exige pour la construire la machine à fileter ou à tarauder. L’outil est un peigne métallique à dents courtes et fortes, que l’on dispose perpendiculairement au cylindre à fileter, le cylindre tourne et les dents du peigne y pénètrent, creusant des rainures qui laissent entre elles les filets ou parties saillantes de la vis. Mais pour que les rainures soient hélicoïdales, c’est-à-dire comme un escalier tournant, le peigne se meut dans le sens de l’axe du cylindre en même temps que ce dernier tourne.

Dans le travail du bois, le rabot et la scie jouent le principal rôle. Mais le rabot n’est plus cet ongle d’acier qui, gratte et écorche le fer, c’est la lame tranchante, doucement inclinée sur le bois dont elle détache une pellicule qui s’enroule en copeaux frisés. L’inclinaison de la lame varie, son mouvement est rectiligne ou circulaire, son épaisseur plus ou moins grande, son tranchant plus ou moins acéré.

Quant à la scie, c’est une lame ou ruban d’acier trempé dont on découpe le bord en zigzag. Elle raie, elle égratigne par l’action continue de ses dents pointues. La forme, la grandeur, la dureté de la dent varient ; elles doivent se présenter perpendiculairement ou obliquement à la surface. Enfin le degré dé la trempe change, selon la nature du bois, la forme de la scie et l’usage auquel on la destine.

IV

LA LOCOMOTIVE

La locomotive est le moteur, le cheval du convoi., On y remarque trois parties : la chaudière, le mécanisme et le véhicule. Dans la chaudière se produit la vapeur ou la force, celle-ci exerce son action sur les pistons qui commandent à tout le mécanisme et par conséquent aux roues du véhicule qui porte le tout.

On distingue dans la chaudière deux boîtes, l’une en avant ou boîte à feu, l’autre en arrière ou boîte à fumée, et, entre les deux, le corps de la chaudière sensiblement cylindrique. La boîte à feu, son nom l’indique, est le foyer ; la boité à fumée est la base de la cheminée. La flamme ne passe pas au-dessous de la chaudière pour se rendre du foyer à la cheminée ; elle traverse la chaudière elle-même. Un grand nombre de tubes, 150, 200 et même davantage vont d’une extrémité à l’autre de la chaudière et font communiquer les deux boîtes. L’eau occupe l’espace compris entre les tubes. Ce sont donc, pour ainsi dire, des tubes d’eau alternant avec des tubes de feu. Il en résulte que l’eau est chauffée sur un très-grand nombre de points, ou si l’on veut que la surface de chauffe est très-grande. Or, plus l’eau est chauffée, plus elle fournit de vapeur, et plus la vapeur est puissante.

Mais il faut un tirage actif et comment l’obtenir ? Au moyen d’une cheminée élevée. — Cela n’est pas possible avec les tunnels et la vitesse des trains ? Stephenson a résolu le problème : la vapeur qui a produit son effet et qui aurait été chassée au dehors sans aucun profit est lancée dans la cheminée. A chaque coup de piston un jet de vapeur s’échappe par la cheminée entraînant la fumée avec elle. Aussi voit-on du même tuyau sortir et fumée et vapeur.

De même que le cheval, la chaudière a un mors, c’est-à-dire un certain nombre d’appareils qui permettent de la gouverner. C’est un tube en verre communiquant avec la chaudière et qui permet de voir le niveau de l’eau, — le niveau ne doit être en effet ni trop haut ni trop bas, car il faut assez de vapeur pour faire aller la machine et assez d’eau pour produire la vapeur. — Puis des soupapes de sûreté ; sortes de couvercles fermant chacun une ouverture de la chaudière et maintenus chacun par un ressort qui cède lorsque la vapeur a une tension trop forte. Un manomètre pour connaître la tension de la vapeur. Ces appareils sont destinés à la chaudière proprement dite, mais il y a, en outre, un cendrier sous le foyer qui reçoit les escarbilles et un treillis dans la cheminée pour arrêter les flammèches afin d’éviter des incendies sur le passage de la locomotive.